DE102004052153B4 - Vertical power semiconductor device with gate on the back and method of making the same - Google Patents

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Abstract

Vertikales Leistungshalbleiterbauelement (1) mit folgenden Merkmalen: – eine Driftzone (9) eines ersten Leitfähigkeitstyps, – eine MOS-Struktur (12), die auf der Oberseite der Driftzone (9) angeordnet ist, – wobei die MOS-Struktur – eine Vielzahl von Bodyzonen (13) des zweiten Leitfähigkeitstyps, die sich im Bereich der Oberfläche der Driftzone (9) erstrecken, – eine Vielzahl von Sourcezonen (14) des ersten Leitfähigkeitstyps, die in die Bodyzone (13) eingebracht sind, – und eine Vielzahl von elektrisch leitenden Gates (15), die mittels eines Gateoxids (17) von der Bodyzone (13) isoliert sind und die bei entsprechender Ansteuerung für einen leitenden Kanal (18) in der Bodyzone (13) zwischen den Sourcezonen (14) und der Driftzone (9) sorgen, aufweist, – eine Drainzone (10) unterhalb der Driftzone (9), – eine Drainelektrode (11) an der Rückseite (3) des Bauelements (1) und in elektrischem Kontakt mit der Drainzone (10), – eine Sourceelektrode (16) an der Vorderseite des Bauelements (1) und in elektrischem Kontakt mit den Sourcezonen (14), – eine Gateelektrode in elektrischem Kontakt mit den Gates (15), und wobei die Gates (15) und die an der Vorderseite (2) liegenden Bereiche der Gateelektrode mit einer über ihnen liegenden Isolation (28) bedeckt sind, und wobei die Gateelektrode mittels einer leitenden vertikalen Gatedurchführung (7) durch das Bauelement (1) an die Rückseite (3) des Bauelements (1) geführt ist, wobei die vertikale Gatedurchführung (7) von den Halbleitergebieten der MOS-Struktur (12), der Driftzone (9) und der Drainzone (10) elektrisch isoliert ist, und wobei das Leistungshalbleiterbauelement (1) einen Randabschluss (4) aufweist, der ausgelegt ist, um im Sperrfall Spannung zwischen der Gatedurchführung (7) und der Drainzone (10) abzubauen.A vertical power semiconductor device (1) comprising: - a drift zone (9) of a first conductivity type, - a MOS structure (12) arranged on top of the drift zone (9), - wherein the MOS structure - a plurality of Body zones (13) of the second conductivity type, which extend in the region of the surface of the drift zone (9), - a plurality of source zones (14) of the first conductivity type, which are introduced into the body zone (13), - and a plurality of electrically conductive Gates (15), which are isolated from the body zone (13) by means of a gate oxide (17) and which, when appropriately controlled, form a conductive channel (18) in the body zone (13) between the source zones (14) and the drift zone (9). a drain zone (11) at the rear side (3) of the component (1) and in electrical contact with the drain zone (10), a source electrode (16 ) at the front a gate electrode in electrical contact with the gates (15), and wherein the gates (15) and the areas of the gate electrode located at the front side (2) of the gate electrode (15) are in contact with the source zones (14) an insulation (28) overlying them, and wherein the gate electrode is guided by a conductive vertical gate leadthrough (7) through the component (1) to the rear side (3) of the component (1), wherein the vertical gate leadthrough (7) of the semiconductor regions of the MOS structure (12), the drift zone (9) and the drain zone (10) is electrically insulated, and wherein the power semiconductor device (1) has an edge termination (4), which is designed to voltage in the case of blocking between the Gates Implementation (7) and the drain zone (10) degrade.

Description

Die Erfindung betrifft ein vertikales Leistungshalbleiterbauelement sowie ein Verfahren zur Herstellung eines vertikalen Leistungshalbleiterbauelements.The invention relates to a vertical power semiconductor component and to a method for producing a vertical power semiconductor component.

Konventionelle vertikale Leistungshalbleiterbauelemente haben eine Vorder- und eine Rückseite. Bei ihnen befindet sich der Sourceanschluss, beziehungsweise die Kathode, zusammen mit dem Gateanschluss auf der Vorderseite, während der Drainanschluss, beziehungsweise die Anode, auf der Rückseite des Transistors angebracht ist.Conventional vertical power semiconductor devices have a front and a back. With them, the source terminal, or the cathode, together with the gate terminal on the front, while the drain terminal, or the anode, is mounted on the back of the transistor.

Dabei ist die Rückseite auf einem Chipträger befestigt, welcher wiederum auf einem Kühlkörper befestigt ist.In this case, the back is mounted on a chip carrier, which in turn is mounted on a heat sink.

Es gibt Anwendungen, bei denen der Wunsch besteht, die Source auf dem Chipträger und dem Kühlkörper zu befestigen, wobei das Gate von außen anschließbar und nicht mit der Source kurzgeschlossen sein soll.There are applications where there is a desire to mount the source on the chip carrier and the heat sink, with the gate being connectable from the outside and not shorted to the source.

Aus US 5 134 448 A ist ein Leistungs-MOSFET-Transistor bekannt, dessen Gate und Drain auf einer Seite und dessen Source auf der anderen Seite liegt. Dazu wird die Schichtreihenfolge eines konventionellen Leistungstransistors umgekehrt, so dass die Source auf der Rückseite und das Drain auf der Vorderseite liegen. Der sich ergebene Transistor wird auch als source-down Transistor bezeichnet. Ein solcher source-down Transistor braucht mehr Platz als ein konventioneller Leistungstransistor, weil bei ihm ein zusätzlicher Anschluss für die Source und die Bodyzone notwendig ist. Zudem ist die Fertigung des source-down Transistors sehr aufwändig.Out US 5 134 448 A For example, a power MOSFET transistor is known whose gate and drain are on one side and whose source is on the other side. For this purpose, the layer sequence of a conventional power transistor is reversed, so that the source on the back and the drain are on the front. The resulting transistor is also referred to as a source-down transistor. Such a source-down transistor requires more space than a conventional power transistor, because it requires an additional connection for the source and the body zone. In addition, the production of the source-down transistor is very complex.

Die WO 99/43 027 A1 stellt einen EMV-optimierten Leistungsschalter bereit, bei dem die Anschlüsse für auf der Vorderseite befindliche Gates mittels einer Durchführung durch die Driftzone auf die Rückseite des Transistors geführt werden. Die Durchführung ist von der Driftzone mittels einer Isolierung getrennt. In der US 6 274 904 B1 wird eine Randstruktur in einer Driftzone gezeigt. Ein Halbleiterkörper des einen Leitfähigkeitstyps hat einen Randbereich mit einer Vielzahl von Regionen des anderen Leitfähigkeitstyps.The WO 99/43 027 A1 provides an EMC optimized circuit breaker in which the front gate connections are routed through the drift zone to the backside of the transistor. The bushing is separated from the drift zone by means of insulation. In the US Pat. No. 6,274,904 B1 An edge structure in a drift zone is shown. A semiconductor body of one conductivity type has an edge region with a plurality of regions of the other conductivity type.

Gemäß der US 6 114 768 A wird mittels einer Durchführung durch eine Driftzone der Sourcekontakt auf die Seite, auf der sich der Drainkontakt befindet, geführt. In der US 5 473 176 A wird eine vergrabene Gateelektrode in einer U-förmigen Furche untergebracht, die sich an der Oberseite eines MOSFET befindet.According to the US 6 114 768 A is guided by means of a passage through a drift zone of the source contact on the side on which the drain contact is. In the US 5,473,176 A For example, a buried gate electrode is housed in a U-shaped groove located at the top of a MOSFET.

Die DE 100 42 226 A1 zeigt einen Source-Down-Leistungs-MOSFET, dessen Rückseite aus einem p-leitenden Substrat besteht, in das ein n-leitendes Sourcegebiet eingebettet ist, das über eine nicht gleichrichtende Verbindung mit dem Substrat kurzgeschlossen ist.The DE 100 42 226 A1 shows a source-down power MOSFET whose backside consists of a p-type substrate, in which an n-type source region is embedded, which is short-circuited via a non-rectifying connection with the substrate.

In der DE 102 16 633 A1 werden die Gates in Gräben untergebracht, wobei sich der Gateanschluss auf der gleichen Seite wie der Drainanschluss befindet.In the DE 102 16 633 A1 The gates are placed in trenches with the gate on the same side as the drain.

Die DE 102 14 151 A1 zeigt ein Halbleiterbauelement in Form eines Graben-Transistors mit einem in einem Halbleiterkörper ausgebildeten mehrere gleichartige Transistorzellen aufweisenden Zellenfeld und wenigstens einer am Rand des Zellenfeldes ausgebildeten Randzelle, wobei jede der Transistorzellen eine in einem Graben ausgebildete Steuerelektrode und die Randzelle eine in einem Graben ausgebildete Feldplatte aufweist, wobei der Abstand des Grabens der Randzelle zu dem Graben der unmittelbar benachbarten Transistorzelle geringer ist als der Abstand eines Grabens einer Transistorzelle zu dem Graben einer unmittelbar benachbarten Transistorzelle in dem Zellenfeld ist.The DE 102 14 151 A1 shows a semiconductor device in the form of a trench transistor having a formed in a semiconductor body a plurality of similar transistor cell cell array and at least one formed on the edge of the cell array edge cell, each of the transistor cells having a formed in a trench control electrode and the edge cell has a formed in a trench field plate wherein the distance of the trench of the boundary cell to the trench of the immediately adjacent transistor cell is less than the distance of a trench of a transistor cell to the trench of an immediately adjacent transistor cell in the cell array.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen vertikalen Leistungstransistor zur Verfügung zu stellen, der platzsparend und einfach herstellbar ist und der mit der Seite, auf der sich der Sourceanschluss, beziehungsweise die Kathode, befindet, auf einem Chipträger befestigt werden kann, wobei das Gate von außen anschließbar ist.The invention has for its object to provide a vertical power transistor available, which is compact and easy to manufacture and with the side on which the source terminal, or the cathode is located, can be mounted on a chip carrier, wherein the gate of outside is connectable.

Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den jeweiligen Unteransprüchen.This object is solved by the subject matter of the independent claims. Advantageous embodiments emerge from the respective subclaims.

Gemäß der Erfindung wird ein vertikal leitendes Leistungshalbleiterbauelement angegeben. Es hat eine Driftzone des ersten Leitfähigkeitstyps. Der Leitfähigkeitstyp ist entweder n, wenn die freien Ladungsträger Elektronen in einem n dotierten Gebiet sind, oder p, wenn die Löcher in p dotierten Gebieten die freien Ladungsträger darstellen.According to the invention, a vertically conductive power semiconductor device is specified. It has a drift zone of the first conductivity type. The conductivity type is either n if the free charge carriers are electrons in an n-doped region, or p if the holes in p doped regions are the free charge carriers.

Das Bauelement enthält auch eine MOS-Struktur, die auf der Oberseite der Driftzone angeordnet ist. Hier und im folgenden wird die Vorderseite des Bauelements oben und seine Rückseite unten angenommen. Die MOS-Struktur weist eine Vielzahl von Bodyzonen des zweiten Leitfähigkeitstyps, die sich auf der Oberfläche der Driftzone erstrecken, und eine Vielzahl von Sourcezonen auf. Die Sourcezonen sind in den Bodyzonen eingebracht und weisen den ersten Leitfähigkeitstyp auf. Zu der MOS-Struktur gehören auch eine Vielzahl von elektrisch leitenden Gates. Sie sind mittels einer Gateisolierung, beispielsweise aus Siliziumoxid, von der Bodyzone und den anderen Halbleitergebieten isoliert. Die Gates sorgen bei entsprechender Ansteuerung, d. h. bei Anlegen einer bestimmten Spannung für einen leitenden Kanal innerhalb der Bodyzone zwischen den Sourcezonen und der Driftzone.The device also includes a MOS structure disposed on top of the drift zone. Here and below, the front of the device is assumed at the top and its back at the bottom. The MOS structure has a plurality of body zones of the second conductivity type extending on the surface of the drift zone and a plurality of source zones. The source zones are introduced in the body zones and have the first conductivity type. The MOS structure also includes a plurality of electrically conductive gates. They are by means of a gate insulation, for example made of silicon oxide, isolated from the body zone and the other semiconductor regions. The gates provide with appropriate control, ie when applying a certain voltage for a conductive channel within the body zone between the source zones and the drift zone.

Das Bauelement weist weiterhin eine Drainzone unterhalb der Driftzone und einen Randabschluss seitlich der MOS-Struktur auf. Eine Drainelektrode befindet sich auf der Rückseite des Bauelements in elektrischem Kontakt mit der Drainzone, eine Sourceelektrode ist auf der Vorderseite elektrisch mit der Sourcezone verbunden und eine Gateelektrode ist in elektrischem Kontakt mit den Gates, die sich auf der Vorderseite befinden.The device further comprises a drain zone below the drift zone and an edge termination laterally of the MOS structure. A drain electrode is located on the back side of the device in electrical contact with the drain zone, a source electrode is electrically connected to the source region on the front side, and a gate electrode is in electrical contact with the gates located on the front side.

Die Gatelektrode wird mittels einer leitenden horizontalen Querführung an den Rand des Bauelements und am Rand durch das Bauelement hindurch mittels einer vertikalen Durchführung auf die Rückseite des Bauelements geführt. Die vertikale Durchführung ist von den Halbleitergebieten der MOS-Struktur und der Driftzone und der Drainzone elektrisch isoliert. Auf den Gates und den Bereichen der Gateelektrode, die sich auf der Vorderseite befinden, liegt eine Isolationsschicht, die die Gates und die Gateelektrode bedeckt.The gate electrode is guided by means of a conductive horizontal transverse guide to the edge of the device and at the edge through the device by means of a vertical passage on the back of the device. The vertical feedthrough is electrically isolated from the semiconductor regions of the MOS structure and the drift zone and the drain zone. On the gates and the regions of the gate electrode located on the front side there is an insulating layer covering the gates and the gate electrode.

Durch die angegebene Struktur ist es möglich, den Aufbau eines herkömmlichen Leistungsbauelements im wesentlichen zu belassen und trotzdem den Anschluss der Gateelektrode auf der Rückseite des Bauelements vorzusehen. Die Abfolge und der Aufbau der Gates und der Halbleiterschichten Drainzone, Driftzone, Bodyzone und Sourcezone hat sich gegenüber dem herkömmlichen Leistungshalbleiterbauelement nicht verändert. Hinzu kommt aber die Querführung und die Durchführung der Gateelektrode und die notwendigen Anpassungen zur Isolation der Gateelektrode.Due to the stated structure, it is possible to substantially leave the structure of a conventional power device and still provide the connection of the gate electrode on the back side of the device. The sequence and the structure of the gates and the semiconductor layers drain zone, drift zone, body zone and source zone has not changed compared to the conventional power semiconductor component. In addition, however, the transverse guidance and the implementation of the gate electrode and the necessary adjustments for the isolation of the gate electrode.

Dadurch ist es möglich, das Bauelement mit der Vorderseite auf einem Chipträger, der eine elektrisch leitenden Oberseite hat, aufzubringen und so die Drainelektrode an die Oberseite des Chipträgers elektrisch anzuschließen. Die Isolationsschicht auf den Gates und der Gateelektrode bewirkt, dass es dabei zu keinem Kurzschluss zwischen den Gates und der Drainelektrode kommt. Die Gateelektrode ist auf die Rückseite geführt und kann dort wie die Sourceelektrode von außen kontaktiert werden. Die Gatedurchführung erfolgt platzsparend am Rand, weil am Rand wegen der Durchbruchgefahr keine MOS-Strukturen untergebracht sind.This makes it possible to apply the device with the front side on a chip carrier, which has an electrically conductive top, and thus electrically connect the drain electrode to the top of the chip carrier. The insulating layer on the gates and the gate electrode ensures that there is no short circuit between the gates and the drain electrode. The gate electrode is led to the rear side and can be contacted from outside like the source electrode. The gate passage takes place to save space at the edge, because no MOS structures are housed at the edge because of the risk of breakthrough.

Die Gateelektrode ist auf der Chipoberseite nach oben isoliert, damit die Sourceelektrode auf der Vorderseite von aussen angeschlossen werden kann, ohne einen Kurzschluss zwischen Gateelektrode und Sourceelektrode zu bewirken.The gate electrode is insulated on the chip top side so that the source electrode on the front side can be connected from the outside without causing a short circuit between gate electrode and source electrode.

Im diesem Zusammenhang werden auch solche Bereiche des Bauelements als Rand betrachtet, die zwar nicht am seitlichen Abschluss sondern in der Mitte des Bauelements liegen, aber von Randstrukturen umgeben und durch diese von den MOS-Strukturen getrennt sind.In this context, those areas of the device are considered as edge, which are not at the lateral end but in the middle of the device, but surrounded by edge structures and are separated by these of the MOS structures.

Wenn die vertikale Durchführung aus dotiertem Halbleitermaterial besteht, kann das schon vorhandene Halbleitermaterial für die Gatedurchführung verwendet werden. Die Gatedurchführung braucht dann nur noch von dem restlichen Halbleitermaterial isoliert zu werden.If the vertical feedthrough is made of doped semiconductor material, the already existing semiconductor material can be used for the gate feedthrough. The gate feedthrough then only needs to be isolated from the remaining semiconductor material.

Wenn die vertikale Durchführung aus Metall oder aus metallhaltigem Material besteht, ergibt sich der Vorteil, dass der Widerstand von dem externen Gateanschluss zu den Gates verringert und somit das Schaltverhalten des Leistungshalbleiterbauelements beschleunigt wird.If the vertical leadthrough is made of metal or of metal-containing material, there is the advantage that the resistance from the external gate terminal to the gates is reduced and thus the switching behavior of the power semiconductor component is accelerated.

Die Gatedurchführung kann durch Ätzen eines Trenches und anschließendes Verfüllen des Grabens mit einem leitenden Material erzeugt werden. Wenn das leitende Material Polysilizium ist, kann der Graben schmal ausgelegt werden, weil Polysilizium auch in tiefen, schmalen Gräben abgeschieden werden kann.The gate feedthrough may be created by etching a trench and then filling the trench with a conductive material. If the conductive material is polysilicon, the trench can be made narrow because polysilicon can also be deposited in deep, narrow trenches.

In einer vorteilhaften Ausführungsform ist die Gatedurchführung mittels zweier entgegengesetzter pn-Übergänge elektrisch isoliert. Dabei braucht das schon vorhandene Halbleitermaterial nur noch mit der entsprechenden Dotierung versehen werden.In an advantageous embodiment, the gate leadthrough is electrically insulated by means of two opposite pn junctions. The already existing semiconductor material need only be provided with the appropriate doping.

In einer weiteren Ausführungsform liegt neben der vertikalen Gatedurchführung eine Halbleiteroxidschicht, die die Gatedurchführung von den anderen Halbleitergebieten der MOS-Struktur, von der Drainzone und von der Sourcezone elektrisch isoliert. Eine solche Halbleiteroxidschicht lässt sich nach dem Ätzen eines Grabens durch Oxidation des Halbleitermaterials herstellen, so dass die ursprüngliche Struktur der Grabenwände bestehen bleibt.In a further embodiment, in addition to the vertical gate leadthrough, there is a semiconductor oxide layer which electrically insulates the gate leadthrough from the other semiconductor regions of the MOS structure, from the drain zone and from the source zone. Such a semiconductor oxide layer can be produced after the etching of a trench by oxidation of the semiconductor material, so that the original structure of the trench walls remains.

Der bei einem herkömmlichen Bauelement vorgesehene Randabschluss sorgt im Sperrfall für einen Spannungsabbau zwischen Drain und Source auf der Bauelementvorderseite. Dabei liegen die gesamte Chiprückseite sowie der seitliche Rand des Chips auf Drainpotential. In der vorliegenden Erfindung wird dagegen der Randabschluss dazu verwendet, im Sperrfall den hohen Potentialunterschied zwischen der Gatedurchführung und der Drainzone auf der Rückseite des Halbleiterbauelements abzubauen, während auf der Vorderseite nur der relativ geringe Potentialunterschied zwischen Gate und Source aufzunehmen ist. Der seitliche Rand des Chips liegt dabei näherungsweise auf dem Gate- oder Sourcepotential.In the case of blocking, the edge termination provided in the case of a conventional component ensures a voltage reduction between drain and source on the component front side. The entire chip back and the lateral edge of the chip are at drain potential. In contrast, in the present invention, the edge termination is used to reduce the high potential difference between the gate feedthrough and the drain zone on the rear side of the semiconductor component in the blocking case, while on the front side only the relatively small potential difference between gate and source is to be included. The lateral edge of the chip is approximately at the gate or source potential.

In einer weiteren Ausführungsform ist die Drainzone vom zweiten Leitfähigkeitstyp. Das Leistungshalbleiterbauelement ist somit ein IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor). Dieser Leistungstransistor ist ein bipolarer Transistor mit isoliertem Gateanschluss.In another embodiment, the drain zone is of the second conductivity type. The power semiconductor component is thus an IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor). This power transistor is a bipolar transistor with insulated gate.

Wenn die Drainzone vom ersten Leitfähigkeitstyp ist, bildet das Leistungshalbleiterbauelement einen Leistungs-MOSFET. Besonders bei diesen Leistungstransistoren ist es gewünscht, die Gateelektrode auf der gleichen Seite wie die Drainelektrode anschließen zu können, um die Source auf einem leitenden Chipträger aufbringen und damit effektiv kühlen zu können. Mit solchen Transistoren können außerdem zusammen mit herkömmlichen Leistungs-MOSFETs in einfacher Weise Vollbrücken realisiert werden. Bei einer solchen Brücke werden zwei Transistor mit ihren Drainelektroden an das hohe Versorgungspotential und zwei Transistoren mit ihren Sourceelektroden an das niedrige Versorgungspotential angeschlossen. Beispielsweise können zwei herkömmliche Transistoren mit ihren Drainelektroden auf einen gemeinsamen Chipträger aufgebracht werden, der mit dem hohen Versorgungspotential verbunden wird, während zwei erfindungsgemäße Transistoren mit ihren Sourceelektroden auf einem zweiten, mit dem niedrigen Versorgungspotential verbundenen Chipträger aufgebracht werden.When the drain region is of the first conductivity type, the power semiconductor device forms a power MOSFET. Particularly with these power transistors, it is desirable to be able to connect the gate electrode on the same side as the drain electrode in order to be able to apply the source to a conductive chip carrier and thus be able to cool effectively. With such transistors can also be realized together with conventional power MOSFETs in a simple way full bridges. In such a bridge, two transistors are connected with their drain electrodes to the high supply potential and two transistors with their source electrodes to the low supply potential. For example, two conventional transistors with their drain electrodes can be applied to a common chip carrier, which is connected to the high supply potential, while two transistors according to the invention are applied with their source electrodes on a second chip carrier connected to the low supply potential.

Wenn sich das Gate in einem Graben, der in das Halbleitermaterial auf der Vorderseite des Halbleiterbauelements eingebracht ist, befindet, handelt es sich bei dem Bauelement um einen Trenchgate-Bauelement. Ein solches ist besonders platzsparend, weil das Gebiet, in dem der Kanal sich ausbildet, vertikal und nicht horizontal liegt.When the gate is located in a trench incorporated in the semiconductor material on the front side of the semiconductor device, the device is a trench gate device. Such is particularly space-saving, because the area in which the channel is formed, vertical and not horizontal.

Bei einem Superjunction Transistor sind in die Driftzone Säulen des zweiten Leitfähigkeitstyps eingebracht. Dadurch stehen im Sperrfall den durch die Höhe der n-Dotierung bestimmten Ladungen in der Driftzone auf gleicher Höhe kompensierende Gegenladungen zur Verfügung, so dass im Durchlassfall die Anzahl der freien Ladungsträger erhöht werden kann, ohne die Gefahr des Durchbruchs zu erhöhen. Die Säulen des zweiten Leitfähigkeitstyps werden auch als Kompensationsgebiete bezeichnet.In a superjunction transistor, pillars of the second conductivity type are introduced into the drift zone. As a result, in the case of blocking, countercharges which compensate at the same height for the charges determined in the drift zone by the height of the n-doping are available, so that in the case of transmission the number of free charge carriers can be increased without increasing the risk of breakdown. The columns of the second conductivity type are also referred to as compensation areas.

Vorteilhafterweise enthält die Oberfläche der Sourceelektrode ein lötbares Metall, so dass die elektrische Verbindung der Sourceelektrode von außen über eine Lötverbindung erfolgen kann. Dadurch ergibt sich ein geringer Kontaktwiderstand.Advantageously, the surface of the source electrode contains a solderable metal, so that the electrical connection of the source electrode can take place from outside via a solder connection. This results in a low contact resistance.

Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Herstellen eines vertikal leitenden Leistungshalbleiterbauelements. Bei diesem werden die oben beschriebenen Strukturen im Halbmaterial, das Gateoxid und die Gates hergestellt. Zu den Strukturen im Halbleitergebiet gehören die Drainzone, die Driftzone, die Bodyzonen, die Sourcezonen und eventuell die Säulen für den Superjunctiontransistor, die Strukturen für den Randabschluss und die Isolation der Gatedurchführung.The invention also relates to a method for producing a vertically conductive power semiconductor component. In this case, the structures described above are produced in the semi-finished material, the gate oxide and the gates. Structures in the semiconductor region include the drain zone, the drift zone, the body zones, the source zones and possibly the columns for the superjunction transistor, the structures for the edge termination and the insulation of the gate leadthrough.

Anschließend wird das Gate elektrisch geprüft und die Metallisierung auf die Vorderseite aufgebracht. Zur Isolierung der Gateelektrode wird auf ihr eine Passivierung oder Isolationsschicht abgeschieden. Von der Rückseite wird das Halbmaterial nun gedünnt, um die Dicke der Drainzone zu verringern. Anschließend wird auf der Rückseite die Metallisierung für die Gate- und Drainelektrode und die Passivierung aufgebracht. Somit bestehen die metallischen Kontakte für das Bauelement, das nun von außen angeschlossen werden kann.Subsequently, the gate is electrically tested and the metallization applied to the front. To isolate the gate electrode, a passivation or insulating layer is deposited on it. From the back, the semi-finished material is now thinned to reduce the thickness of the drain zone. Subsequently, the metallization for the gate and drain electrode and the passivation is applied on the back. Thus, the metallic contacts for the device, which can now be connected from the outside.

Leitungs-Transistoren, die als Superjunction-Transistoren Säulen des zweiten Leitfähigkeitstyps in der Driftzone enthalten können, werden vorteilhafterweise so gefertigt, dass die Strukturen im Halbleitergebiet auf die folgende Weise mit denselben Arbeitsschritten erfolgt. Die Halbleitergebiete, die für die Isolation der Gatedurchführung von den Halbleitergebieten der MOS-Struktur, der Driftzone und der Drainzone sorgen, werden mit denselben Arbeitsschritten wie die Säulen des zweiten Leitfähigkeitstyps und/oder die Bereiche der Driftzone, die die Säulen des zweiten Leitfähigkeitstyps umgeben, gefertigt. Ein solcher Arbeitsschritt kann zum Beispiel eine Epitaxie sein. Durch Fertigen mit denselben Arbeitsschritten ergibt sich eine Zeitersparnis und verringert sich die Komplexität der Fertigung.Line transistors, which may contain, as superjunction transistors, pillars of the second conductivity type in the drift zone, are advantageously fabricated so that the structures in the semiconductor region take place in the following manner with the same work steps. The semiconductor regions that provide the insulation of the gate feedthrough from the semiconductor regions of the MOS structure, the drift zone and the drain zone are treated with the same operations as the second conductivity type columns and / or the regions of the drift zone surrounding the second conductivity type columns. manufactured. Such a step may be, for example, an epitaxy. Finishing with the same steps saves time and reduces the complexity of manufacturing.

Erfindungsgemäß wird der Gateanschluss mittels eines gegen Source und Drain isolierten leitenden Gebiets durch den Chip zur Rückseite geführt, was insbesondere bei Superjunction-Bauelementen wegen der aufgrund der Struktur vorhandenen Isolationsmöglichkeiten zur Drain ohne viel zusätzlichen Prozessaufwand möglich ist.According to the invention, the gate connection is conducted through the chip to the backside by means of a conductive region insulated against source and drain, which is possible in particular with superjunction devices because of the isolation possibilities for the drain due to the structure without much additional process outlay.

Die Erfindung ist in den Zeichnungen anhand von Ausführungsbeispielen näher veranschaulicht.The invention is illustrated in more detail in the drawings with reference to embodiments.

1 zeigt im Schnitt ein vertikales Leistungshalbleiterbauelement mit einer erfindungsgemäßen Gatedurchführung. 1 shows in section a vertical power semiconductor component with a gate feedthrough according to the invention.

2 zeigt in einem zweiten Ausführungsbeispiel ein vertikales Leistungshalbleiterbauelement mit einer Gatedurchführung aus p-dotiertem Halbleitermaterial. 2 shows in a second embodiment, a vertical power semiconductor device with a gate feedthrough of p-doped semiconductor material.

3 zeigt im Schnitt in einem weiteren Ausführungsbeispiel ein vertikales Leistungshalbleiterbauelement mit einer isolierten Gatedurchführung aus Metall. 3 shows in section in a further embodiment, a vertical power semiconductor device with an insulated gate passage made of metal.

1 zeigt einen Schnitt durch ein vertikales Leistungshalbleiterbauelement 1. Das Halbleiterbauelement hat eine Vorderseite 2 und eine Rückseite 3, wobei die Vorderseite 2 oben und die Rückseite 3 unten gezeigt ist. Links sind die Halbleiterstrukturen, die den Transistor bilden gezeigt, daran rechts schließt sich ein Randabschluss 4 an, es folgen die Isolationsschichten 5 und 6 und eine vertikale Gatedurchführung 7 am Rand 8 des Halbleiterbauelements 1. 1 shows a section through a vertical power semiconductor device 1 , The semiconductor device has a front side 2 and a back 3 , where the front 2 above and the back 3 shown below. On the left are the semiconductor structures that make up the transistor, on the right side is an edge termination 4 The insulation layers follow 5 and 6 and a vertical gate passage 7 on the edge 8th of the semiconductor device 1 ,

In den Halbleiterstrukturen, die den Transistor bilden, befindet sich eine Driftzone 9 aus schwach dotiertem n-Halbleitermaterial. Unterhalb der Driftzone 9 befindet sich ein aus hoch dotiertem n+-Halbleitermaterial bestehende Drainzone 10 mit einer metallischen Drainelektrode 11. Oberhalb der Driftzone 9 sind MOS-Strukturen 12, die aus p-dotierten Bodyzonen 13, aus n+-dotierten Sourcezonen 14 und Gates 15 bestehen, eingebracht. Die Bodyzonen 13 und die Sourcezonen 14 sind mit der Sourceelektrode 16 verbunden. Die Gates 15 sind aus Polysilizium und sind von der Sourceelektrode 16 und von den Halbleitergebieten der Driftzone 9, der Bodyzone 13 und der Sourcezone 14 mittels der Gateisolierung 17, die aus Siliziumoxid besteht, getrennt. Die Gates 15 sind untereinander über eine gemeinsame Gateelektrode verbunden, die hier nicht gezeigt ist. Unterhalb der Bodyzonen 13 erstrecken sich Säulen 19 aus p dotiertem Material.In the semiconductor structures forming the transistor, there is a drift zone 9 of weakly doped n-type semiconductor material. Below the drift zone 9 there is a drain zone consisting of highly doped n + semiconductor material 10 with a metallic drain electrode 11 , Above the drift zone 9 are MOS structures 12 made up of p-doped body zones 13 , from n + -doped source zones 14 and gates 15 exist, introduced. The body zones 13 and the source zones 14 are with the source electrode 16 connected. The gates 15 are polysilicon and are from the source electrode 16 and from the semiconductor regions of the drift zone 9 , the body zone 13 and the source zone 14 by means of the gate insulation 17 , which consists of silicon oxide, separated. The gates 15 are connected to each other via a common gate electrode, which is not shown here. Below the body zones 13 columns extend 19 made of p doped material.

Wenn an die Gateelektrode eine Spannung so angelegt wird, dass die Spannung zwischen Source und Gate einen Schwellwert überschreitet, bewirkt dies, dass sich in den Bodyzonen 13 zwischen den Sourcezonen 14 und der Driftzone 9 leitende Kanäle 18 ausbilden. Dies bewirkt einen Stromfluss von den Sourcegebieten 14 zu dem Draingebiet 10.When a voltage is applied to the gate electrode such that the voltage between source and gate exceeds a threshold, this causes the body zones in the body zones 13 between the source zones 14 and the drift zone 9 conductive channels 18 form. This causes a current flow from the source regions 14 to the drainage area 10 ,

Die beschriebene Struktur bildet einen Leistungs-MOS-Transistor. Wenn im Sperrfall an den Gates der Schwellwert unterschritten ist, bildet sich kein Kanal 18 zwischen der Driftzone 9 und den Sourcezonen 14. Es liegt zwischen der Driftzone 9 und den anderen Halbleitergebieten aber eine hohe Spannung an. Deshalb ist die Driftzone 9 niedrig dotiert, damit es zu keinem Avalanche-Durchbruch kommt. Zusätzlich sorgen die p-dotierten Säulen 19 dafür, dass den durch die Höhe der n-Dotierung bestimmten freien Ladungen in der Driftzone 9 kompensierende Gegenladungen zur Verfügung gestellt werden. Die p-dotierten Säulen 19 werden auch als Kompensationsgebiete bezeichnet und bilden mit den n-dotierten Gebieten der Driftzone 9 eine sogenannte Superjunction-Struktur.The described structure forms a power MOS transistor. If, in the blocking case, the gates are below the threshold value, no channel is formed 18 between the drift zone 9 and the source zones 14 , It lies between the drift zone 9 and the other semiconductor regions but a high voltage. That's why the drift zone is 9 low doped to prevent avalanche breakdown. In addition, the p-doped columns provide 19 for the free charges in the drift zone determined by the level of n-doping 9 compensating countercharges are provided. The p-doped columns 19 are also referred to as compensation areas and form with the n-doped areas of the drift zone 9 a so-called superjunction structure.

Der Randabschluss 4 besteht aus p dotierten Säulen 20 in der Driftzone 9, die elektrisch isoliert sein können. Teilweise ragen sie in die Driftzone 9 hinein, teilweise sind sie bis an den unteren Rand 21 des Halbleiterbauelements geführt.The edge conclusion 4 consists of p-doped columns 20 in the drift zone 9 that can be electrically isolated. Partially they protrude into the drift zone 9 into it, partially they are up to the lower edge 21 led the semiconductor device.

Die Isolationsschicht 5 besteht aus n-dotiertem und die Isolationsschicht 6 aus p-dotiertem Material. Sie bilden miteinander und mit der Gatedurchführung 7 zwei entgegengesetzte pn-Übergänge und isolieren so die Gatedurchführung 7 von der Driftzone 9. Die Gatedurchführung 7 besteht aus einer n-dotierten Säule 22, einem n+-dotiertem Gebiet 24 oberhalb und einem n+-dotierten Gebiet 23 unterhalb der Säule 22. Die n+-dotierten Gebiete 24 und 23 sorgen für elektrischen Kontakt zwischen der Säule 22 und dem oberen metallischen Gatekontakt 25 sowie dem unteren metallischen Gatekontakt 26.The insulation layer 5 consists of n-doped and the insulation layer 6 made of p-doped material. They form together and with the gate passage 7 two opposite pn junctions and thus isolate the gate passage 7 from the drift zone 9 , The gate passage 7 consists of an n-doped column 22 , an n + -doped area 24 above and an n + -doped area 23 below the column 22 , The n + -doped areas 24 and 23 provide electrical contact between the column 22 and the upper metallic gate contact 25 and the lower metallic gate contact 26 ,

Der obere metallische Gatekontakt 25 ist mit der Gateelektrode über die Querverbindung 27, die aus dem gleichen Material wie die Gates besteht, verbunden. Oberhalb des oberen metallischen Kontakts und der Querführung 27 befindet sich eine obere Passivierung 28. Auf der Rückseite des Halbleiterbauelements ist eine untere Passivierung 29 zwischen der Drainelektrode 11 und dem unteren metallischen Kontakt 26 aufgebracht.The upper metallic gate contact 25 is connected to the gate electrode via the cross connection 27 , which consists of the same material as the gates connected. Above the upper metallic contact and the transverse guide 27 there is an upper passivation 28 , On the back of the semiconductor device is a lower passivation 29 between the drain electrode 11 and the lower metallic contact 26 applied.

Die Gatedurchführung sorgt dafür, dass die Gateelektrode mit dem unteren metallischen Kontakt 26 elektrisch verbunden ist. Das Gate ist von der Rückseite her anschließbar. Das Bauelement kann mit der Vorderseite auf einem liegenden Chipträger befestigt werden. Dafür, dass es dabei zu keinem Kurzschluss zwischen der Sourceelektrode 16 und dem oberen metallischen Kontakt 25 kommt, sorgt die obere Passivierung 28.The gate lead ensures that the gate electrode is connected to the lower metallic contact 26 electrically connected. The gate can be connected from the back. The device can be mounted with the front on a horizontal chip carrier. For that there is no short circuit between the source electrode 16 and the upper metallic contact 25 comes, ensures the upper passivation 28 ,

Die Randabschlüsse sorgen für einen Abbau der Spannungen. Hier muss der Randabschluss 4 nicht nur für einen Abbau der Spannung zwischen der Sourcezone 10 und der Gatedurchführung 7 auf der Vorderseite 2 des Bauelements, sondern vor allem für den Abbau der Spannung zwischen der Drainzone 10 und der Gatedurchführung 7 auf der Rückseite 3 des Bauelements sorgen. Deshalb reichen die Säulen 20 teilweise bis an den unteren Rand 21.The edge seals ensure a reduction of the tensions. Here's the edge closure 4 not just for reducing the voltage between the source zone 10 and the gate passage 7 on the front side 2 of the component, but especially for the reduction of tension between the drain zone 10 and the gate passage 7 on the back side 3 of the component. That is why the columns are enough 20 partially to the bottom 21 ,

2 zeigt in einem zweiten Ausführungsbeispiel einen Schnitt durch ein Halbleiterbauelement 1. Bezugszeichen mit gleichen Nummern bezeichnen gleiche Funktionen und werden deshalb hier nicht erneut erläutert. 2 shows in a second embodiment a section through a semiconductor device 1 , Reference numerals with the same numbers denote the same functions and will therefore not be explained again here.

Die Säulen 20 des Randabschluss 4 sind über ein zusätzliches p-Gebiet mit der Bodyzone 13 einer MOS-Struktur verbunden. Sie sind somit nicht floatend, sondern liegen auf dem Potential der Sourceelektrode. Damit wird verhindert, dass es auf der Chipvorderseite zu hohen Potentialunterschieden kommt.The columns 20 the edge conclusion 4 are about an extra p-area with the bodyzone 13 connected to a MOS structure. They are thus not floating, but are at the potential of the source electrode. This prevents high potential differences on the chip front side.

Die Gatedurchführung 7 ist in diesem Ausführungsbeispiel aus p-dotiertem Material. Neben der Gatedurchführung 7 liegt in diesem Ausführungsbeispiel die n-dotierte Isolationsschicht 5 an, darauf folgt die p-dotierte Isolationsschicht 6.The gate passage 7 is in this embodiment of p-doped material. In addition to the gate passage 7 lies in this embodiment, the n-doped insulating layer 5 followed by the p-doped insulating layer 6 ,

3 zeigt in einer weiteren Ausführungsform ein Halbleiterbauelement 1 im Schnitt. Die Gatedurchführung 7 besteht aus einer metallischen Säule 30. Sie ist von einer Siliziumdioxidschicht 32 ummantelt. Erzeugt wurde diese Gatedurchführung durch ein Ätzen eines Grabens im Randbereich des Halbleiterbauelements. Am Rand verbleibt ein n-dotierter Bereich 31. Im Graben wird Siliziumdioxid abgeschieden und anschließend der Graben mit Metall gefüllt. 3 shows in a further embodiment, a semiconductor device 1 on average. The gate passage 7 consists of a metallic pillar 30 , It is of a silicon dioxide layer 32 jacketed. This gate feedthrough was produced by etching a trench in the edge region of the semiconductor component. At the edge remains an n-doped region 31 , In the trench silicon dioxide is deposited and then filled the trench with metal.

Die Drainzone besteht aus p+ dotiertem Material. Das gezeigte Leistungshalbleiterbauelement ist somit ein IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor).The drain zone consists of p + doped material. The power semiconductor component shown is thus an IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor).

Die horizontale Verbindung des oberen metallischen Kontakts 25 mit der Gateelektrode erfolgt über eine metallische Querverbindung 33, die erst in der Nähe der MOS-Strukturen auf ein Verbindungsstück 34 aus Polysilizium geführt wird. Dadurch verringert sich der Widerstand der Querverbindung im Vergleich zu einer Querverbindung aus Polysilizium.The horizontal connection of the upper metallic contact 25 with the gate electrode via a metallic cross connection 33 , which is only near the MOS structures on a connector 34 is made of polysilicon. This reduces the resistance of the cross-connection compared to a polysilicon interconnection.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
LeistungshalbleiterbauelementPower semiconductor device
22
Vorderseitefront
33
Rückseiteback
44
Randabschlussedge termination
55
Isolationsschichtinsulation layer
66
Isolationsschichtinsulation layer
77
GatedurchführungGate implementing
88th
seitlicher Randlateral edge
99
Driftzonedrift region
1010
Drainzonedrain region
1111
Drainelektrodedrain
1212
MOS-StrukturMOS structure
1313
BodyzoneBody zone
1414
Sourcezonesource zone
1515
Gategate
1616
Sourceelektrodesource electrode
1717
Gateisolierunggate insulation
1818
Kanalchannel
1919
p-dotierte Säule, Kompensationsgebietp-doped column, compensation area
2020
p-dotierte Säulep-doped column
2121
unterer Randlower edge
2222
n-dotierte Säulen-doped column
2323
n+-dotiertes Gebietn + -doped area
2424
n+-dotiertes Gebietn + -doped area
2525
oberer metallischer Gatekontaktupper metallic gate contact
2626
unterer metallischer Gatekontaktlower metallic gate contact
2727
Querführungwidth guide
2828
Passivierungpassivation
2929
Passivierungpassivation
3030
Metallische SäuleMetallic column
3131
n-dotierter Bereichn-doped region
3232
Isolationsschichtinsulation layer
3333
Querverbindungcross connection
3434
Verbindungsstückjoint

Claims (14)

Vertikales Leistungshalbleiterbauelement (1) mit folgenden Merkmalen: – eine Driftzone (9) eines ersten Leitfähigkeitstyps, – eine MOS-Struktur (12), die auf der Oberseite der Driftzone (9) angeordnet ist, – wobei die MOS-Struktur – eine Vielzahl von Bodyzonen (13) des zweiten Leitfähigkeitstyps, die sich im Bereich der Oberfläche der Driftzone (9) erstrecken, – eine Vielzahl von Sourcezonen (14) des ersten Leitfähigkeitstyps, die in die Bodyzone (13) eingebracht sind, – und eine Vielzahl von elektrisch leitenden Gates (15), die mittels eines Gateoxids (17) von der Bodyzone (13) isoliert sind und die bei entsprechender Ansteuerung für einen leitenden Kanal (18) in der Bodyzone (13) zwischen den Sourcezonen (14) und der Driftzone (9) sorgen, aufweist, – eine Drainzone (10) unterhalb der Driftzone (9), – eine Drainelektrode (11) an der Rückseite (3) des Bauelements (1) und in elektrischem Kontakt mit der Drainzone (10), – eine Sourceelektrode (16) an der Vorderseite des Bauelements (1) und in elektrischem Kontakt mit den Sourcezonen (14), – eine Gateelektrode in elektrischem Kontakt mit den Gates (15), und wobei die Gates (15) und die an der Vorderseite (2) liegenden Bereiche der Gateelektrode mit einer über ihnen liegenden Isolation (28) bedeckt sind, und wobei die Gateelektrode mittels einer leitenden vertikalen Gatedurchführung (7) durch das Bauelement (1) an die Rückseite (3) des Bauelements (1) geführt ist, wobei die vertikale Gatedurchführung (7) von den Halbleitergebieten der MOS-Struktur (12), der Driftzone (9) und der Drainzone (10) elektrisch isoliert ist, und wobei das Leistungshalbleiterbauelement (1) einen Randabschluss (4) aufweist, der ausgelegt ist, um im Sperrfall Spannung zwischen der Gatedurchführung (7) und der Drainzone (10) abzubauen.Vertical power semiconductor device ( 1 ) having the following features: a drift zone ( 9 ) of a first conductivity type, - a MOS structure ( 12 ) located on top of the drift zone ( 9 ) - wherein the MOS structure - a plurality of body zones ( 13 ) of the second conductivity type, which in the region of the surface of the drift zone ( 9 ), - a plurality of source zones ( 14 ) of the first type of conductivity entering the body zone ( 13 ) are introduced, - and a plurality of electrically conductive gates ( 15 ), which by means of a gate oxide ( 17 ) of the Bodyzone ( 13 ) are isolated and which, when appropriately controlled for a conducting channel ( 18 ) in the body zone ( 13 ) between the source zones ( 14 ) and the drift zone ( 9 ), - having a drain zone ( 10 ) below the drift zone ( 9 ), - a drain electrode ( 11 ) on the back ( 3 ) of the component ( 1 ) and in electrical contact with the drain zone ( 10 ), - a source electrode ( 16 ) at the front of the device ( 1 ) and in electrical contact with the source zones ( 14 ), - a gate electrode in electrical contact with the gates ( 15 ), and where the gates ( 15 ) and those on the front ( 2 ) lying areas of the gate electrode with an overlying insulation ( 28 ), and wherein the gate electrode by means of a conductive vertical gate passage ( 7 ) through the device ( 1 ) to the back ( 3 ) of the component ( 1 ), whereby the vertical gate passage ( 7 ) of the semiconductor regions of the MOS structure ( 12 ), the drift zone ( 9 ) and the drain zone ( 10 ) is electrically isolated, and wherein the power semiconductor device ( 1 ) an edge termination ( 4 ), which is designed to be in the case of blocking voltage between the gate passage ( 7 ) and the drain zone ( 10 ). Ein vertikales Leistungshalbleiterbauelement (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Gatedurchführung (7) aus dotiertem Halbleitermaterial besteht.A vertical power semiconductor device ( 1 ) according to claim 1, characterized characterized in that the gate passage ( 7 ) consists of doped semiconductor material. Vertikales Leistungshalbleiterbauelement (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Gatedurchführung (7) aus einem Material, das Metall enthält, besteht.Vertical power semiconductor device ( 1 ) according to one of claims 1 to 2, characterized in that the gate passage ( 7 ) consists of a material containing metal. Vertikales Leistungshalbleiterbauelement (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Gatedurchführung (7) aus Polysilizium besteht.Vertical power semiconductor device ( 1 ) according to one of claims 1 to 3, characterized in that the gate passage ( 7 ) consists of polysilicon. Vertikales Leistungshalbleiterbauelement (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Gatedurchführung (7) von den Halbleitergebieten der MOS-Struktur (12), der Driftzone (9) und der Drainzone (10) mittels zweier entgegengesetzt geschalteter pn-Übergänge elektrisch isoliert ist.Vertical power semiconductor device ( 1 ) according to one of claims 1 to 4, characterized in that the gate passage ( 7 ) of the semiconductor regions of the MOS structure ( 12 ), the drift zone ( 9 ) and the drain zone ( 10 ) is electrically isolated by means of two oppositely connected pn junctions. Vertikales Leistungshalbleiterbauelement (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass neben der vertikalen Gatedurchführung (7) eine Halbleiteroxidschicht (32) angebracht ist, durch die die Gatedurchführung (7) von den Halbleitergebieten der MOS-Struktur (12), der Driftzone (9) und der Drainzone (10) elektrisch isoliert ist.Vertical power semiconductor device ( 1 ) according to one of claims 1 to 5, characterized in that in addition to the vertical gate passage ( 7 ) a semiconductor oxide layer ( 32 ) through which the gate ( 7 ) of the semiconductor regions of the MOS structure ( 12 ), the drift zone ( 9 ) and the drain zone ( 10 ) is electrically isolated. Vertikales Leistungshalbleiterbauelement (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Drainzone (10) vom zweiten Leitfähigkeitstyp ist.Vertical power semiconductor device ( 1 ) according to one of claims 1 to 6, characterized in that the drain zone ( 10 ) is of the second conductivity type. Vertikales Leistungshalbleiterbauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Drainzone (10) vom ersten Leitfähigkeitstyp ist.Vertical power semiconductor component according to one of Claims 1 to 6, characterized in that the drain zone ( 10 ) is of the first conductivity type. Vertikales Leistungshalbleiterbauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Gates sich in Gräben, die in den Halbleitergebieten an der Vorderseite angebracht sind, befinden.A vertical power semiconductor device according to any one of claims 1 to 8, characterized in that the gates are located in trenches which are mounted in the semiconductor regions at the front. Vertikales Leistungshalbleiterbauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 6, 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass es sich um einen Superjunction-Transistor handelt.Vertical power semiconductor component according to one of claims 1 to 6, 8 or 9, characterized in that it is a superjunction transistor. Vertikales Leistungshalbleiterbauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Sourceelektrode auf ihrer Oberfläche eine lötbare Metallisierung aufweist.Vertical power semiconductor component according to one of Claims 1 to 10, characterized in that the source electrode has a solderable metallization on its surface. Verfahren zum Herstellen eines vertikal leitenden Leistungshalbleiterbauelements (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 11, mit folgenden Schritten: – Herstellen des Gateoxids (17) und der Gates (15); – Herstellen der Drainzone (10) der Driftzone (9), der Bodyzonen (13), der Sourcezonen (14) sowie von Strukturen für den Randabschluss (4) und der Isolation (6) der Gatedurchführung (7); – Anschließendes elektrisches Prüfen des Gates (15) und Aufbringen der Metallisierung auf die Vorderseite (2), – Abscheidung einer Passivierung oder Isolationsschicht auf der Gateelektrode (17) zu ihrer Isolierung; – Dünnen des Halbleitermaterials von der Rückseite (3) um die Dicke der Drainzone zu verringern; – Aufbingen der Metallisierung für die Gate- und Drainelektrode (11, 26); – Aufbringen einer Passivierung (29) auf der Rückseite (3); – Fertigstellen des vertikal leitenden Leistungshalbleiterbauelements (1).Method for producing a vertically conducting power semiconductor component ( 1 ) according to one of claims 1 to 11, comprising the following steps: - producing the gate oxide ( 17 ) and the gates ( 15 ); - making the drain zone ( 10 ) of the drift zone ( 9 ), the body zones ( 13 ), the source zones ( 14 ) and marginal structures ( 4 ) and isolation ( 6 ) of the gate ( 7 ); - Subsequent electrical testing of the gate ( 15 ) and applying the metallization on the front side ( 2 ), - deposition of a passivation or insulation layer on the gate electrode ( 17 ) for their isolation; Thinning the semiconductor material from the backside ( 3 ) to reduce the thickness of the drain zone; - Putting the metallization for the gate and drain electrode ( 11 . 26 ); - applying a passivation ( 29 ) on the back side ( 3 ); Finishing the vertically conducting power semiconductor device ( 1 ). Verfahren zum Herstellen eines vertikal leitenden Leistungshalbleiterbauelements (1) nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass Säulen des zweiten Leistungstyps in der Driftzone (9) gefertigt werden und dieses Fertigen mit denselben Arbeitsschritten erfolgt wie das Fertigen der Halbleitergebiete der Säulen (19) des zweiten Leitfähigkeitstyps des Superjunction-Transistors und/oder wie das Fertigen derjenigen Halbleitergebiete der Driftzone (9), die Säulen (19) des zweiten Leitfähigkeitstyps der Superjunction-Transistoren umgeben.Method for producing a vertically conducting power semiconductor component ( 1 ) according to claim 12, characterized in that columns of the second power type in the drift zone ( 9 ) and this manufacturing takes place with the same work steps as the fabrication of the semiconductor regions of the columns ( 19 ) of the second conductivity type of the superjunction transistor and / or as the manufacturing of those semiconductor regions of the drift zone ( 9 ), the columns ( 19 ) of the second conductivity type of the superjunction transistors. Verfahren zum Herstellen eines vertikal leitenden Leistungshalbleiterbauelements (1) nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Arbeitsschritte eine Epitaxie beinhalten.Method for producing a vertically conducting power semiconductor component ( 1 ) according to claim 13, characterized in that the steps include an epitaxy.
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